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発明の名称 中空構造物の中空室遮断具
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2002−73035(P2002−73035A)
公開日 平成14年3月12日(2002.3.12)
出願番号 特願2000−261428(P2000−261428)
出願日 平成12年8月30日(2000.8.30)
代理人 【識別番号】100064344
【弁理士】
【氏名又は名称】岡田 英彦 (外3名)
【テーマコード(参考)】
3D003
3D023
5D061
【Fターム(参考)】
3D003 AA06 AA07 BB01 CA17 CA32 CA38 
3D023 BA02 BB16 BB30 BC00 BD08 BD09 BD10 BE04 BE31 BE35
5D061 AA26 DD07 GG01 GG05
発明者 飯尾 日沙子
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 中空構造物の中空室に配設されるホルダ体と、そのホルダ体によって保持され、かつ、外部加熱によって発泡し発泡体となることで前記中空室を遮断する発泡性基材と、前記中空室に対する取付手段とを備えた中空構造物の中空室遮断具であって、前記ホルダ体は、前記中空室の長手方向に直交する方向に配設され、かつ、前記発泡性基材の両側のうち少なくとも片側を支持する発泡抑制板を有し、前記取付手段は、前記発泡抑制板と発泡性基材との少なくとも一方において進退可能に設けられた支持部材と、その支持部材を前記中空構造物の内壁面に向けて突出させる弾性体とを備えている中空構造物の中空室遮断具。
【請求項2】 請求項1に記載の中空構造物の中空室遮断具であって、発泡抑制板には少なくとも一つの収納溝が設けられており、前記収納溝には支持部材と、その支持部材を中空構造物の内壁面に向けて突出させる弾性体とが一直線上に収納されている中空構造物の中空室遮断具。
【請求項3】 請求項2に記載の中空室遮断具であって、前記収納溝には一対の支持部材が一直線上に収納されるとともに、前記一対の支持部材の間には、これら一対の支持部材を互いに反対方向に突出させる弾性体が配設されている中空構造物の中空室遮断具。
【請求項4】 請求項1〜3に記載のいずれかの中空室遮断具であって、ホルダ体は、発泡性基材の両側を支持する一対の発泡抑制板を有し、前記一対の発泡抑制板にはそれぞれ収納溝が設けられ、その収納溝には弾性体と支持部材とがそれぞれ一直線上に収納されている中空構造物の中空室遮断具。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、発泡性基材を外部加熱により発泡膨張させて発泡体とすることで、中空構造物の中空室を遮断する中空室遮断具に関する。
【0002】
【従来の技術】図11に示されるように、従来の中空室遮断具120は、中空構造物101の中空室106に取付けられる一対の板状のホルダ体122を備えており、そのホルダ体122に挟まれた状態で発泡性基材121が支持されている(図11(B)参照)。前記ホルダ体122には発泡性基材121を跨いで係止クリップ124が一体に形成されており、その係止クリップ124が中空構造物101の取付孔104に通されてその周縁と係合することにより、前記ホルダ体122は中空室106内の所定位置に取付けられる(図11(A)参照)。前記発泡性基材121は外部加熱によりホルダ体122に沿う方向に発泡膨張し、発泡体131となることで、図11(C)に示されるように、中空室106を遮断する。これによって、中空構造物101における制振や防音等が図られる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した中空室遮断具120では、中空構造物101に取付孔104を形成しなければ、その中空室遮断具120を中空室106に取付けることができない。このため、中空構造物101の外観や強度上の問題から取付孔104を形成できない場合には、その中空室遮断具120を使用することができない。本発明は、そのような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、簡易な取付け機構によって、中空構造物に取付孔等を形成できない場合であっても取付けが可能な中空室遮断具を提供することを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記した課題を解決するための本願の第1発明は、請求項1に記載された通りの中空構造物の中空室遮断具である。請求項1に記載の中空構造物の中空室遮断具は、中空構造物の中空室に配設されるホルダ体と、そのホルダ体によって保持され、かつ、外部加熱によって発泡し発泡体となることで中空室を遮断する発泡性基材と、前記中空室に対する取付手段とを有している。請求項1に記載の中空室遮断具では、ホルダ体は前記中空室の長手方向に直交する方向に配設され、かつ、前記発泡性基材の両側のうち少なくとも片側を支持する発泡抑制板を有している。また、取付手段は、前記発泡抑制板と発泡性基材との少なくとも一方において進退可能に設けられた支持部材と、その支持部材を中空構造物の内壁面に向けて突出させる弾性体と備えている。請求項1に記載の中空室遮断具は、支持部材が中空構造物の内壁面に対して突出することにより、中空構造物に取付孔等を設けないで中空室内に保持させることができる。
【0005】本願の第2発明は、請求項2に記載された通りの中空構造物の中空室遮断具である。請求項2に記載の中空構造物の中空室遮断具では、発泡抑制板には少なくとも一つの収納溝が設けられている。また、その収納溝には、支持部材と、その支持部材を中空構造物の内壁面に突出させる弾性体とが一直線上に収納されている。前記支持部材は弾性体の弾発力により、収納溝に沿って、中空構造物の内壁面に対して突出する。そのため、請求項2に記載の中空室遮断具は、中空構造物に取付孔を形成できない場合であっても、簡易な取付け機構によって中空室内に保持させることが可能である。
【0006】本願の第3発明は、請求項3に記載された通りの中空構造物の中空室遮断具である。請求項3に記載の中空構造物の中空室遮断具では、収納溝には一対の支持部材が一直線上に収納されており、その一対の支持部材の間には、これら一対の支持部材を互いに反対方向に突出させる弾性体が配設されている。前記一対の支持部材は、弾性体の弾発力によって互いに反対方向に突出する。一つの弾性体を使用することにより、一対(2つ)の支持部材を中空構造物の内壁面に対して同時に突出させることができるので、中空室遮断具を中空室内において、少ない弾性体の使用で保持させることができる。
【0007】本願の第4発明は、請求項4に記載された通りの中空構造物の中空室遮断具である。請求項4に記載の中空構造物の中空室遮断具では、ホルダ体は発泡性基材の両側を支持する一対の発泡抑制板を有している。その一対の発泡抑制板にはそれぞれ収納溝が設けられており、その収納溝には弾性体と支持部材とがそれぞれ一直線上に収納されている。発泡性基材は一対の発泡抑制板に両側から支持されているので、外部から加熱された場合にはその発泡の方向が両面から制限され、少ない量の発泡性基材で効率よく中空室を遮断することができる。また、一対の発泡抑制板にはそれぞれ収納溝が設けられ、その収納溝には弾性体と支持部材とが一直線上に収納されている。そのため、請求項4に記載の中空室遮断具は、一対の発泡抑制板のそれぞれにおいて支持部材が中空構造物の内壁面に対して突出するため、中空室内においてより強固に保持させることができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図1から図3に基づいて、本発明の第1の実施の形態における中空構造物の中空室遮断具の構造について説明する。本実施の形態における中空室遮断具は、車両ボディピラー、ロッカーパネル、ルーフサイドパネル等の中空構造物の中空室を発泡体で遮断し、その中空構造物の制振、防音等の効果を高めるための部材である。ここで、図1は第1の実施の形態における、中空室遮断具1の組み立て前の構造を示す斜視図である。また、図2は、中空室遮断具1の組み付け後の完成状態を示す斜視図である。
【0009】図1及び図2に示すように、中空室遮断具1は、一対の略六角形状の発泡抑制板2a、2b、及び、それらの発泡抑制板2a、2bと略同形状でかつ、同じあるいは若干小さい大きさに成形された発泡性基材3によって構成されている。本実施の形態では、一対の発泡抑制板2a、2bは耐熱性の合成樹脂(熱可塑性合成樹脂)によって射出成形されており、一方の発泡抑制板2aの片側面には、上側と下側の左右それぞれの所要箇所に1個ずつ、合計4個の保持クリップ4a〜4dが一体状に成形されている。他方の発泡抑制板2bには、保持クリップ4a〜4dのそれぞれに対応する位置に保持孔5a〜5dが形成されており、発泡性基材3にも、保持クリップ4a〜4dに対応する位置に挿通孔6a〜6dが形成されている。発泡抑制板2aの各保持クリップ4a〜4dに対し、発泡性基材3がその挿通孔6a〜6dにおいてそれぞれ挿入される。さらに、発泡抑制板2aの各保持クリップ4a〜4dに対し、他方の発泡抑制板2bがその保持孔5a〜5dにおいて挿入される。そして、各保持クリップ4a〜4dが各保持孔5a〜5dに弾性的に係合することによって、発泡抑制板2aの片側面に対し発泡性基材3を間に挟んで、他方の発泡抑制板2bが装着されている。このように、一対の発泡抑制板2a、2bの間に発泡性基材3が位置決めされて保持されることにより、中空室遮断具1が構成されている(図2)。
【0010】図3は、発泡抑制板2aに設けた取付手段9の組み付け前の構造を示す斜視図である。取付手段9は、発泡抑制板2aに設けた収納溝15に、一対のスライドピン7a、7b及びスプリング8を連結して収納することにより構成されている。本実施の形態では図3に示すように、スライドピン7a、7bは耐熱性の合成樹脂(熱可塑性合成樹脂)の射出成形によって、支持部10と台座部11と突起部12が一体状に成形された部材として構成されている。支持部10は一方向に伸長した四角柱状に形成されており、その伸長方向の末端部の断面から、円柱状部材がその断面に対して垂直方向に突起することにより、突起部12を形成している。また、同じく支持部10の伸長方向の末端部では、その断面形状と幅を同じくする板状部材が上下方向に所要長さ分突出することにより、台座部11を形成している。
【0011】発泡抑制板2aの片側面には、一対のスライドピン7a、7b及びスプリング8を収納するための収納溝15が設けられている。尚、本実施の形態では、耐熱性合成樹脂(熱可塑性合成樹脂)の射出成形によって、発泡抑制板2aが成形されると共に収納溝15も成形されるが、例えば、発泡抑制板2aを板状の部材として成形し、その板状の部材を切削することによって、収納溝15を成形するようにしてもよい。収納溝15は、スライドピン収納部14a、14b、及び、スプリング収納部13によって構成されている。スライドピン収納部14a、14bは、スライドピン7a、7bの支持部10を収納できる深さを有する断面が略四角形状の溝によって構成されており、その長さは、支持部10の伸長方向の長さよりも短く構成されている。また、スプリング収納部13は、スプリング8を収納できる深さを有する断面が略四角形状の溝によって構成されている。尚、スプリング収納部13を構成するその溝の長さは、スライドピン7a、7bの台座部11の厚み及びスプリング8の自然長(伸縮されていない状態の長さ)の合計長よりも短く、スライドピン7a、7bの台座部11の厚み及びスライドピン7a、7bの突起部12の長さの合計長よりも長く構成されるのが好ましい。また、スライドピン収納部14a、14bの溝の幅は、スプリング収納部13の溝の幅より小さくなるように構成されている。スライドピン7a、7bの突起部12はそれぞれ、スプリング8の両端部から、スプリング8に挿入されて結合される。そして、台座部11及びスプリング8をスプリング収納部13に結合して収納できる長さにスプリング8を収縮させながら、スライドピン7a、7b及びスプリング8は一体状に連結して収納溝15に嵌め込まれる。
【0012】取付手段9において、スライドピン7a、7bは、スライドピン収納部14a、14bに沿って、支持部10の伸長方向へ進退可能であり、スライドすることができる。スライドピン7a、7bは、それぞれが収縮されたスプリング8の弾発力の作用を受けて、突起部12を介してスプリング8が結合(挿入)されている端部から反対側の端部の方向に向けて押し出される。スプリング8の弾発力によって押し出されたスライドピン7a、7bは、それぞれの台座部11が、スライドピン収納部14a、14bの溝の幅がスプリング収納部13の溝の幅より小さいために形成された段差部16に対して当接することにより、その当接面において位置決めされる。スライドピン収納部14a、14bの溝の長さは、スライドピン7a、7bの支持部10の伸長方向の長さよりも短く設定されており、それぞれの長さの差Sa、Sbに相当する支持部10の先端部分が、スライドピン収納部14a、14bの端部からそれぞれ突出する。スライドピン7a、7bの支持部10の、その突出した部分の長さを、以下では、突出長Sa、Sbと呼ぶ。
【0013】中空室遮断具1が中空構造物の中空室内において保持される態様を、図4及び図5に基づいて説明する。図4に示されるように、中空構造物19は断面略台形上のインターパネル17aとアウターパネル17bとから構成されており、そのインナーパネル17aとアウターパネル17bとが互いのフランジ部でスポット溶接されることにより、断面略六角形状の中空室18が形成されている。中空室遮断具1は、その発泡抑制板2a、2bと発泡性基材3の形状が、中空構造物19の中空室18の長手方向に直交する断面形状に近似するように成形されており、また、それらの大きさは、中空室18の内周壁面との間に適宜の隙間(塗料が通過できる程度の隙間)が生じる寸法に設定されている。中空室遮断具1は、その方向が、中空室18の長手方向に直交する方向に配設するように、中空室18内に挿入される。ここで、中空室遮断具1を中空室18内に挿入する際、スライドピン7a、7bの支持部10の突出部分を押しこむことにより、突出長Sa、Sbと発泡抑制板2aの幅Wの合計長が、中空室18の幅Hと同じかもしくは小さくなるまで、スプリング8を押し縮める。中空室遮断具1は、中空構造物19の所要位置まで挿入されるが、押し込まれたスライドピン7a、7b双方の支持部10の突出部分がスプリング8の弾発力によって中空構造物19の内壁面に対して圧接するため、その圧接により生じた摩擦力により中空室遮断具1を中空室18内に保持させることができる。尚、図4は、このようにして中空室遮断具1が中空室18内に保持された状態を示しており、図5は、図4のA−A矢視の断面図である。尚、上記において、中空室遮断具1は、インナーパネル17aとアウターパネル17bとが互いにスポット溶接された後に中空室18内に挿入されているが、スポット溶接される前のインナーパネル17aもしくはアウターパネル17bに予め中空室遮断具1を取付け、その後にそれぞれのフランジ部をスポット溶接することにより中空構造物19を完成するようにしてもよい。
【0014】図6は、図5における中空室遮断具1の発泡性基材3が発泡し、発泡体20となることで中空室18を遮断した状態を示す図である。発泡性基材3は中空室遮断具1の全周縁部において発泡している。本実施の形態において、発泡性基材3は、110℃〜190℃前後の温度によって発泡膨張する発泡剤混入の合成樹脂系の発泡性材料(金属接着性を有する発泡性材料が望ましい)によって構成されている。例えば、前記中空構造物19が車両のボディピラーであった場合、その車両ボディの成形が完了すると焼付け塗装が行われる。そして、その焼付け塗装の際の外部加熱によって、中空室遮断具1の発泡性基材3が、図6に示すように発泡膨張して発泡体20となる。発泡性基材3はホルダ体である発泡抑制板2a及び2bによって両側から挟持されているため、その発泡方向が発泡抑制板2a、2bに沿う方向に制限される。これにより、発泡性基材3の発泡により生じた発泡体20が中空構造物19の内周壁面に確実かつ良好に密着し、その中空室18が中空室遮断具1によって効果的に遮断される。
【0015】このように、本実施の形態によると、中空室遮断具1は、スライドピン7a、7bがスプリング8の弾発力の働きで中空構造物19の内壁面に圧接する構造となっているため、中空構造物19に取付孔等を形成できない場合にも簡易な構造によって良好に取り付けることができる。尚、本実施の形態において、スライドピン7a、7bが本発明における「支持部材」に対応し、スプリング8が「弾性体」に対応し、一対の発泡抑制板2a、2bを合わせたものが「ホルダ体」に対応している。
【0016】図7及び図8は、本発明の第2の実施の形態を示す図である。第2の実施の形態では、発泡性基材23が発泡抑制板22に結合することによって中空室遮断具21を構成している。図7は、発泡性基材23を発泡抑制板22に組み付ける前の構造を示す図であり、図8は、組み付け後の、中空室遮断具21の完成状態を示す図である。発泡抑制板22の片側面には、上側及び下側の左右の所要箇所に一個ずつ、合計4個の保持クリップ25a〜25dが設けられている。発泡性基材23には、保持クリップ25a〜25dに対応した箇所に保持孔26a〜26dが形成されており、保持クリップ25a〜25dが保持孔26a〜26dに挿入されて弾性的に係合する。これにより、発泡性基材23は、発泡抑制板22に結合して保持される。発泡抑制板22は、第1の実施の形態と同様に、スプリング40とスライドピン24a、24bとによって構成される取付手段を有しており、収納溝の端部からはスライドピン24a、24bの先端部が突出している。この第2の実施の形態のように、ホルダ体を一枚の発泡抑制板22によって構成することも可能であり、この場合には、発泡性基材23の発泡方向は、発泡抑制板22に接した片側面において制限されることになる。また、本実施の形態では発泡抑制板を一枚しか使用していないので、少ない材料で中空室遮断具21を構成できる。そのため、製造コストを低減できる。尚、本実施の形態において、発泡抑制板22が本発明における「ホルダ体」に対応している。
【0017】図9は、本発明の第3の実施の形態を示す図である。第3の実施の形態では、発泡性基材28を挟む一対の発泡抑制板27a、27bのそれぞれに、スプリング及びスライドピンによって構成される取付手段9a、9bが備えられている。さらに、それらの取付手段9a、9bは、一方の取付手段9aに対して他方の取付手段9bが直交する方向に設けられている。そのため、第3の実施の形態における中空室遮断具29は、中空室内において上下左右の四方にスライドピンが突出してその内壁面に圧接する。そのため、一方の発泡抑制板2aにのみ取付手段9が設けられた第1の実施の形態における中空室遮断具1と比較して、中空室内においてより強固に保持させることができる。尚、発泡抑制板27a、27bのそれぞれに設けられた取付手段9a、9bは必ずしも直交である必要はなく、また、取付手段は一方の発泡抑制板に複数備えることもできる。
【0018】図10は、本発明の第4の実施の形態を示す図である。第4の実施の形態では、発泡抑制板34に設けられた収納溝は仕切部32によって仕切られて、収納溝31a及び収納溝31bの2つの収納溝を形成している。収納溝31a、31bには、それぞれにスライドピン30a、30b、及び、スプリング33a、33bが収納されており、別個に取付手段を構成している。このように2つの取付手段を備えた発泡抑制板34に対して、発泡性基材35と、それを間に挟む発泡抑制板36とが結合することにより、中空室遮断具が構成される。第4の実施の形態のように、一対のスライドピン30a、30bを一つのスプリングによって互いに連結せずに、一本のスライドピンに対して一つの弾性体を連結して、別個に取付手段が構成されるようにしてもよい。
【0019】第1〜第4の実施の形態では、取付手段は発泡抑制板に設けられているが、発泡性基材に設けるようにしてもよい。すなわち、発泡性基材に収納溝を設け、その収納溝にスライドピン及びスプリングを連結して収納し、取付手段を構成してもよい。そのように構成された中空室遮断具では、発泡性基材からスライドピンが突出して、中空室内において保持されることになる。このようにして、例えば発泡抑制板が収納溝を成形しにくい金属等の材料である場合でも、発泡性基材に収納溝を設けることにより、中空室遮断具に取付手段を設けることができる。
【0020】第1〜第4の実施の形態では、発泡抑制板は耐熱性の合成樹脂によって成形されているが、その他の材料、例えば、剛性を有する厚紙、木質系ハードボード、金属製プレート等によって成形することもできる。その場合には、発泡抑制板に保持クリップを一体状に成形する必要はなく、合成樹脂材料で別個に成形した保持クリップを、発泡抑制板の所要位置に後から接合するようにしてもよい。
【0021】第1〜第4の実施の形態では、スライドピンをスプリングの弾発力によって押し出しているが、スプリング以外の弾性体を使用してもよい。例えば、ゴムや板バネ等の弾性体の弾発力によって、スライドピンを押し出して突出させるようにしてもよい。また、スライドピンは四角柱状であるとして説明したが、その他の形状の部材、例えば三角柱状や円柱状の部材を使用してもよい。また、スライドピンの材料は、合成樹脂以外の材料、例えば、金属、木材、発泡性基材等、様々な材料を使用することができる。スライドピンの端部には、滑り止め手段を設けることによって、中空構造物の内壁面との間により強力な摩擦力を生じさせるようにしてもよい。例えば、スライドピンの端部に摩擦係数の高いヤスリ状のシートを貼り付けたり、粘着性のシートを貼り付けたり、端部を凹凸状に加工する等によって、中空構造物の内壁面に圧接した際の摩擦力を高めることができる。このようにして、中空室遮断具を中空室内においてより強固に保持させることができる。
【0022】中空室遮断具は、突出したスライドピンと中空構造物の内壁面との圧接により中空室内で保持させる例を示したが、それ以外の作用により保持させることもできる。例えば、中空構造物の内壁面に凹部を設け、中空室遮断具から突出したスライドピンがその凹部に嵌まり込むことによって、中空室内に保持されるようにしてもよい。
【0023】第1〜第4の実施の形態では、発泡抑制板と発泡性基材とを保持クリップによって一体状に結合したが、それ以外の結合手段を用いてもよい。例えば、発泡抑制板と発泡性基材とを接着剤によって接合したり、外部から粘着テープで張り合わせたり、ねじ等を用いて結合するようにしてもよい。また、断面が略六角形状の中空室内を、それと近似した略六角形状の中空室遮断具で遮断する例を示したが、中空室の断面形状及び中空室遮断具の形状は六角形状に限定されるものではない。以上の実施例では、中空構造物が車両のボディピラー、ロッカーパネル、ルーフサイドパネル等である場合を例示したが、これに限るものではなく、車両のボディ以外、例えば、建築物、船舶等の建造物等を構成する中空構造物であっても、本発明を適用できる。
【0024】
【発明の効果】本発明によると、中空構造物に取付孔等を形成できない場合にも中空室遮断具を中空室内に良好に取付けることができる。また、中空室遮断具の取付け位置の変更が容易であり、中空室遮断具の利用範囲が広くなる。




 

 


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